从一维界面到三维纳米孔道的电分析化学研究

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作者 龙亿涛 《中国科学基金》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第1期78-80,共3页

基于电化学方法的国家杰出青年科学基金项目(电分析化学),研究了单颗粒表面的光电化学反应、界面电子传递和纳米孔道的单分子检测。本研究利用对一维界面单纳米粒子表面化学反应的监测,实现了细胞内单纳米粒子的电化学分析;然后通过自... 基于电化学方法的国家杰出青年科学基金项目(电分析化学),研究了单颗粒表面的光电化学反应、界面电子传递和纳米孔道的单分子检测。本研究利用对一维界面单纳米粒子表面化学反应的监测,实现了细胞内单纳米粒子的电化学分析;然后通过自主装技术构建了可控二维膜界面,通过光电化学手段模拟并研究了生命活动电子传递过程;发展三维纳米孔道与界面膜系统,利用纳米孔道电化学检测技术研究了单分子水平上核酸适配体、多肽、蛋白构象和分子间弱相互作用。经过多年的努力,我们取得了一系列创新性成果,将界面电分析从一维界面拓展到三维纳米孔道,推动多维界面光电分析化学的发展。 展开更多

关键词 电分析化学 单分子检测 单纳米粒子 界面分析 纳米孔道

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基于金纳米棒放大的高灵敏度纳米光纤生化传感器 被引量：5

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作者 李明 李凯伟 +3 位作者 代方 周文超 舒风风 吴一辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期60-65,共6页

为满足生物医学领域对传感器灵敏度和特异性的要求,利用金纳米棒对纳米光纤消逝场强的消光作用,提出基于金纳米棒标记放大的锥形光纤生化传感器。通过理论计算金纳米棒对光纤传输特性的影响,设计实验证明纳米光纤具有对单个金纳米棒的... 为满足生物医学领域对传感器灵敏度和特异性的要求,利用金纳米棒对纳米光纤消逝场强的消光作用,提出基于金纳米棒标记放大的锥形光纤生化传感器。通过理论计算金纳米棒对光纤传输特性的影响,设计实验证明纳米光纤具有对单个金纳米棒的响应能力。采用双抗夹心法对PBS溶液中的羊IgG检测,检测下限可达0.02ng/mL,证实此种传感器具有极高的灵敏度和特异性。提出的纳米光纤生化传感器结构简单、响应迅速、成本低廉,在医学临床诊断、食品安全检测、环境监测领域具有重要的实用价值。 展开更多

关键词 传感器 纳米光纤 金纳米棒 单纳米粒子探测 生化检测

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基于纳米磁珠放大的高灵敏度纳米光纤生化传感器 被引量：5

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作者 代方 李凯伟 +4 位作者 周文超 张威 余慕欣 柳常清 吴一辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期33-39,共7页

为满足临床诊断对生化传感器灵敏度和特异性的要求,研究了纳米磁珠对纳米光纤光传输特性的影响,以及纳米磁珠作为标记物同时完成目标待测物提纯和高灵敏度检测的可能性。详细介绍了锥形纳米光纤传感器的制备过程、表面处理方法和纳米磁... 为满足临床诊断对生化传感器灵敏度和特异性的要求,研究了纳米磁珠对纳米光纤光传输特性的影响,以及纳米磁珠作为标记物同时完成目标待测物提纯和高灵敏度检测的可能性。详细介绍了锥形纳米光纤传感器的制备过程、表面处理方法和纳米磁珠的处理方法,设计实验检测到了直径200-300nm的单个纳米磁珠,验证了纳米磁珠的强信号放大作用,并通过实验验证了磁珠同时用作分离提纯和灵敏度增强的方案在纳米光纤传感器上的可行性。 展开更多

关键词 传感器 纳米光纤 纳米磁珠 单纳米粒子检测 生化检测

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光热显微术:基于光吸收的单分子成像技术 被引量：2

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作者 袁婷联 蒋莹琰 王伟 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第5期607-616,共10页

光热显微术是近年来获得广泛关注和长足发展的一种新型光学显微成像技术,能够实现单个纳米粒子甚至单分子的免标记光学成像。其成像原理是利用先进的光学方法探测单分子或单纳米粒子吸收特定波长激发光后所产生的局域温度和介质折射率... 光热显微术是近年来获得广泛关注和长足发展的一种新型光学显微成像技术,能够实现单个纳米粒子甚至单分子的免标记光学成像。其成像原理是利用先进的光学方法探测单分子或单纳米粒子吸收特定波长激发光后所产生的局域温度和介质折射率的微小变化,从而定量研究观测对象的光热特性。由于无辐射弛豫是激发态分子回到基态的优势过程,分子的光热特性相比于荧光特性更具有普遍意义。凭借无需标记、高灵敏度和信号稳定等优点,近十年来,关于单分子和单纳米粒子的光热显微成像研究不断取得突破,并在纳米科学和生命科学等领域获得越来越多的发展和应用,展现出了蓬勃的生命力和良好的发展前景。本文重点综述了光热显微技术的成像原理、发展历程、技术特色以及系统优化方法,列举了光热成像在活细胞研究和生物学领域的应用,最后总结了光热成像的优缺点并分析其主要面临的挑战以及未来的发展趋势,希望吸引更多的研究人员加入到这一新技术的研究队伍中来。 展开更多

关键词 光热显微 热透镜 光热特性 单分子成像 单纳米粒子成像

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用于单个纳米颗粒检测的固态纳米孔器件的仿真与优化 被引量：1

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作者 张宇 魏胜 +3 位作者 李民权 赵超 罗军 黄成军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1425-1431,共7页

基于固态纳米孔器件的检测技术是近年来的研究热点,它可广泛用于各种纳米颗粒、生物分子检测及DNA测序等各个领域。采用数值方法对两种常用的纳米孔器件,即圆柱形纳米孔和棱台形纳米孔器件在检测纳米颗粒穿过时的局部电场变化以及离子... 基于固态纳米孔器件的检测技术是近年来的研究热点,它可广泛用于各种纳米颗粒、生物分子检测及DNA测序等各个领域。采用数值方法对两种常用的纳米孔器件,即圆柱形纳米孔和棱台形纳米孔器件在检测纳米颗粒穿过时的局部电场变化以及离子电流特性进行了系统性的仿真和分析,提出了采用纳米孔阻塞电流因子,来评估器件性能。在此基础上,深入分析和讨论了纳米孔的孔径和孔深等参数的变化对检测纳米粒子性能的影响,并提出了优化的纳米孔器件设计方案。研究结果对纳米孔器件的制备,以及其在检测纳米颗粒的应用实践中提供了理论指导。 展开更多

关键词 纳米孔 数值方法 单纳米粒子检测 阻塞电流因子

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单分散纳米二氧化钛的研制 被引量：34

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作者 唐芳琼 侯莉萍 郭广生 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期615-619,共5页

以钛酸四丁酯为原料，采用控制金属醇盐水解和表面修饰保护方法研制单分散、粒径可控的纳米级二氧化钛（ＴｉＯ２）粒子．研究了反应物浓度、ｐＨ、反应时间、溶剂等反应条件对粒子粒径及分布的影响．采用透射电镜，红外光谱等技术对粒... 以钛酸四丁酯为原料，采用控制金属醇盐水解和表面修饰保护方法研制单分散、粒径可控的纳米级二氧化钛（ＴｉＯ２）粒子．研究了反应物浓度、ｐＨ、反应时间、溶剂等反应条件对粒子粒径及分布的影响．采用透射电镜，红外光谱等技术对粒子的性能进行分析，结果表明，ＴｉＯ２水合粒子呈非晶态，分散性好，粒径在５０～３００ｎｍ之间随反应条件的不同而变化，经７００℃热处理后主要为金红石型ＴｉＯ２． 展开更多

关键词 单分散纳米粒子 二氧化钛 水解 钛酸四丁酯 钛白粉 颜料 颗粒分散性

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离子液体[Bmim]BF_4中单分散Ru纳米粒子的制备及选择加氢性能 被引量：4

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作者 魏珺芳 王延吉 +1 位作者 励娟 薛伟 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第5期850-854,共5页

采用化学还原法在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[BMim]BF4）中制备了单分散纳米金属Ru粒子。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTTR）及热重（TG）对所制备样品的形貌和结构进行了表征。XRD表征结果显... 采用化学还原法在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[BMim]BF4）中制备了单分散纳米金属Ru粒子。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTTR）及热重（TG）对所制备样品的形貌和结构进行了表征。XRD表征结果显示：在[BMim]BF4中制备的Ru具有六方紧密堆积结构,无氧化物峰出现;TEM结果显示：采用正滴法制备的Ru纳米粒子为球形颗粒,呈现良好的单分散状态,粒径分布窄,为2~5 nm,而采用反滴法制备的Ru纳米粒子则发生了严重的团聚,团聚体粒径大于10 nm;FTIR表征表明：Ru纳米粒子表面存在[BMim]BF4液体层,分析二者之间存在较强的物理吸附作用,[BMim]BF4在Ru纳米粒子的制备中起到了修饰剂和保护剂的双重作用,这一推论通过TG分析得到了进一步验证。将分散于[BMim]BF4的Ru纳米粒子作为催化剂应用于苯选择加氢反应,结果分析表明：Ru-离子液体-苯反应体系中,苯转化率仅有0.3%;Ru-离子液体-苯-水反应体系中加氢活性较高,但环己烯选择性较低,在一定条件下,加氢30 min,苯转化率为27.3%,环己烯选择性仅为14.5%。 展开更多

关键词 离子液体 RU 单分散纳米粒子 苯 选择加氢

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Nd(OH)_3-Co_3O_4-Nb_2O_5纳米复合掺杂BaTiO_3基陶瓷研究

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作者 何飞刚 《化学工程师》 CAS 2011年第6期4-7,共4页

钛酸钡(BaTiO3)材料具有铁电、压电、热电、介电等特性,广泛用于制造高介电容器、热敏电阻和换能器等,特别是用作多层陶瓷电容器(MLCC)的基质材料。目前,MLCC向高可靠性、高比容(小尺寸大容量)、低成本的趋势发展。因此,制备高纯超细的B... 钛酸钡(BaTiO3)材料具有铁电、压电、热电、介电等特性,广泛用于制造高介电容器、热敏电阻和换能器等,特别是用作多层陶瓷电容器(MLCC)的基质材料。目前,MLCC向高可靠性、高比容(小尺寸大容量)、低成本的趋势发展。因此,制备高纯超细的BaTiO3粉体以及掺杂改性的研究,是该领域研究的热点。本文制备了Nd(OH)3、Co3O4和Nb2O5纳米粒子以及Nd(OH)3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂BaTiO3基陶瓷,研究了掺杂剂的粒径对BaTiO3基陶瓷的微观形貌和介电性能的影响。 展开更多

关键词 单分散纳米粒子 复合掺杂 BATIO3

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Nd（OH）3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂和传统复合掺杂BaTiO_3基陶瓷性能的对比研究

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作者 何飞刚 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期434-438,共5页

制备了Nd（OH）3,Co3O4和Nb2O5纳米粒子以及Nd（OH）3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂和传统复合掺杂BaTiO3基陶瓷,研究了掺杂剂的粒径对BaTiO3基陶瓷的微观形貌和介电性能的影响,并对纳米掺杂和传统掺杂BaTiO3基陶瓷的性能进行了比较.结果表... 制备了Nd（OH）3,Co3O4和Nb2O5纳米粒子以及Nd（OH）3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂和传统复合掺杂BaTiO3基陶瓷,研究了掺杂剂的粒径对BaTiO3基陶瓷的微观形貌和介电性能的影响,并对纳米掺杂和传统掺杂BaTiO3基陶瓷的性能进行了比较.结果表明,掺杂剂的粒度对BaTiO3基介电陶瓷的微观形貌和介电性能有较明显的影响,特别是纳米复合氧化物掺杂能够促进烧结中晶粒＂芯-壳＂结构的形成,能有效地抑制晶粒长大并形成细晶结构,从而显著地降低烧结温度,提高介电常数、降低介电损耗,改善BaTiO3基陶瓷的温度稳定性. 展开更多

关键词 单分散纳米粒子 复合掺杂 BATIO3

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银纳米粒子簇的设计、制备和表面增强拉曼光谱 被引量：1

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作者 冯微 王博蔚 +1 位作者 姜洋 李龙云 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1345-1351,共7页

通过匹配激光光斑直径与胶体微球的尺寸,设计制备了银纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)基底,并将其用于研究单个银纳米粒子簇的表面增强拉曼光谱.在制备纳米粒子的过程中,考察了等离子体刻蚀时间与银沉积厚度对“单”银纳米粒子结构与... 通过匹配激光光斑直径与胶体微球的尺寸,设计制备了银纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)基底,并将其用于研究单个银纳米粒子簇的表面增强拉曼光谱.在制备纳米粒子的过程中,考察了等离子体刻蚀时间与银沉积厚度对“单”银纳米粒子结构与形貌的影响.将吡啶、巯基苯和罗丹明R6G作为SERS探针分子,研究了其SERS效应,通过荧光共振能量转移(FRET)机理,实现了染料分子在单银纳米粒子簇上的SERS效应.SERS光谱测试与相关计算结果表明,单个银纳米粒子簇的拉曼增强因子能够达到约10^6. 展开更多

关键词 “单”银纳米粒子簇 拉曼增强因子 聚苯乙烯微球 荧光共振能量转移

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单分散PtNi纳米粒子特殊的红外光学性能(英文) 被引量：1

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作者 周新文 杜娟娟 孙世刚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1681-1687,共7页

采用电位置换反应以及化学还原法制备了单分散PtNi纳米粒子,循环伏安结果显示该纳米粒子在0.1mol·L-1硫酸介质中对CO的氧化表现出比本体Pt电极更好的电催化活性.以CO为探针分子,采用电化学原位红外光谱研究了PtNi纳米粒子上的特殊... 采用电位置换反应以及化学还原法制备了单分散PtNi纳米粒子,循环伏安结果显示该纳米粒子在0.1mol·L-1硫酸介质中对CO的氧化表现出比本体Pt电极更好的电催化活性.以CO为探针分子,采用电化学原位红外光谱研究了PtNi纳米粒子上的特殊红外光学性能.结果表明,PtNi纳米粒子无论是在玻碳电极还是在金电极上,均表现出对称的双极谱峰,同时给出很强的增强效应.论文研究结果有助于进一步了解低维纳米材料特殊红外性能的本质. 展开更多

关键词 电位置换反应 单分散PtNi纳米粒子 双极红外特征 原位电化学傅里叶变换红外光谱

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